10. Конденсатор ёмкостью 10 мкФ заряжен до напряжения 100 В. Найдите заряд на обкладках и энергию электрического поля конденсатора.

Решение:

Для расчёта заряда на обкладках конденсатора используем формулу: \( q = C \cdot U \), где \( C \) — ёмкость, \( U \) — напряжение. Энергия электрического поля конденсатора вычисляется по формуле: \( W = \frac{1}{2} C U^2 \) или \( W = \frac{q^2}{2C} \) или \( W = \frac{1}{2} q U \).

1. Переведём ёмкость из мкФ в Ф: \( C = 10 \text{ мкФ} = 10 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} \).
2. Найдем заряд на обкладках: \( q = 10 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} \cdot 100 \text{ В} = 1000 \cdot 10^{-6} \text{ Кл} = 10^{-3} \text{ Кл} = 1 \text{ мКл} \).
3. Найдем энергию электрического поля: \( W = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 10^{-6} \text{ Ф} \cdot (100 \text{ В})^2 = \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot 10^{-6} \cdot 10000 = 5 \cdot 10^{-6} \cdot 10^4 = 5 \cdot 10^{-2} \text{ Дж} = 0.05 \text{ Дж} \).

Ответ: Заряд на обкладках \( q = 1 \) мКл, энергия \( W = 0.05 \) Дж.